40 साल बाद हल हुई आकाशगंगाओं के केंद्र में चमकदार जेट्स के पीछे का रहस्य, शॉक वेव्स की कुंजी बनी हुई है

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नई दिल्ली: एक रहस्य जिसने 40 वर्षों से वैज्ञानिकों को परेशान किया है, आखिरकार हल हो गया है क्योंकि नासा ने ब्लैक होल और कुछ आकाशगंगाओं के केंद्र में होने वाले शक्तिशाली चमकदार जेट्स को समझने में सफलता हासिल की है। आयनित कणों से बने ये सापेक्ष जेट – सुपरमैसिव ब्लैकहोल द्वारा संचालित होने के लिए जाने जाते हैं, लेकिन इन कणों को इतनी बड़ी ऊर्जा में कैसे त्वरित किया जाता है, यह एक अनुत्तरित प्रश्न रहा है।

इमेजिंग एक्स-रे पोलारिमेट्री एक्सप्लोरर (IXPE) के डेटा का उपयोग करके, शोधकर्ताओं को आखिरकार यह समझ में आया और समझाया गया कि प्रकाश के धधकते जेट इतने शक्तिशाली कैसे हो जाते हैं। इमेजिंग मशीन ने यह धारणा प्रदान की कि शॉक वेव्स मूल रूप से उन चमकदार जेट्स की ऊर्जा को कैसे तेज करती हैं।

IXPE उपग्रह, जिसे दिसंबर 2021 में 600 किलोमीटर की गोल भूस्थैतिक कक्षा में लॉन्च किया गया था, नासा और इतालवी अंतरिक्ष कंपनी के बीच एक सहयोग था।
“यह एक 40 साल पुरानी थ्रिलर हो सकती है जिसे हमने हल कर लिया है,” ईएसओ के साथ फ़िनिश सेंटर फ़ॉर एस्ट्रोनॉमी फ़िनका में शोध और खगोलविद के प्रमुख लेखक यानिस लिओडाकिस ने कहा। “अंत में हमारे पास पहेली के सभी टुकड़े थे, और उन्होंने जो चित्र बनाया वह स्पष्ट था।”

बिल्कुल नए में अध्ययन जर्नल नेचर में, 23 नवंबर को प्रकाशित, खगोलविद पुष्टि करते हैं कि कण त्वरण के लिए सबसे अच्छा स्पष्टीकरण जेट के अंदर एक शॉक वेव है।

ब्लेजर ‘मार्केरियन 501’ का अवलोकन

शोधकर्ताओं ने एक अनोखी वस्तु का अध्ययन किया जिसे ‘के रूप में जाना जाता है।ब्लेज़र‘ – जीवंत, बड़ी अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्र में स्थित सुपरमैसिव ब्लैकहोल – नक्षत्र हरक्यूलिस के भीतर, जो है स्थित पृथ्वी से लगभग 460 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर।

एक डिस्क के रूप में एक ब्लेज़र के चारों ओर घूमने वाली सामग्री या मलबे हैं, जो सभी पक्षों पर डिस्क के लंबवत दो शक्तिशाली जेट बना सकते हैं। पृथ्वी पर, एक धमाका विशेष रूप से उज्ज्वल हो सकता है क्योंकि इसका एक जेट सीधे पर्यवेक्षक की ओर इशारा करता है। लेकिन वह शक्ति जो इन सापेक्ष जेटों को शक्ति देती है, हमेशा निकट अतीत तक एक अनसुलझी पहेली रही है।

इमेजिंग मशीन ने इस साल मार्च में तीन दिनों के लिए पास के ब्लज़र, मार्केरियन 50 को देखा, और फिर दो सप्ताह बाद इसे फिर से देखा। ब्लजर को बेहतर तरीके से समझने के लिए जमीन और अंतरिक्ष में अलग-अलग टेलिस्कोपिक ऑब्जर्वेशन भी किए गए।

पहले के अध्ययनों ने कम-ऊर्जा प्रकाश के ध्रुवीकरण (धूप की तरंगों के विद्युत क्षेत्र की विशिष्ट दिशा और गहराई) की जांच की है जो इन ब्लैक होल से निकलता है। लेकिन इस बार, खगोलविद वास्तव में ब्लेज़र के एक्स-रे का एक दृश्य प्राप्त करने में सक्षम थे, जो महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे कण त्वरण की आपूर्ति के कुछ हद तक निकट से निकलते हैं।

पहली बार, वैज्ञानिक प्रकाश तरंगों के ध्रुवीकरण की सीमा को मापने में सक्षम हुए हैं, जो एक्स-रे बनाते हैं, जिसके लिए पृथ्वी पर दूरबीनों को सुसज्जित नहीं किया जाना चाहिए, यह देखते हुए कि नीले ग्रह का वातावरण किरणों को अवशोषित करता है।

बोस्टन विश्वविद्यालय के एक खगोलशास्त्री एलन मार्सचर ने कहा, “रेडियो, इन्फ्रारेड और ऑप्टिकल ध्रुवीकरण के हमारे शस्त्रागार में एक्स-रे ध्रुवीकरण शामिल करना एक गेम परिवर्तक है।”

ध्रुवीकरण ज्ञान में शॉक तरंगें दिखाई देती हैं

ये कण जो ब्लैक होल को घेरते हैं, बाहर की ओर यात्रा करते हैं, विभिन्न स्तरों की ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं। सबसे पहले, वे बेहद ऊर्जावान एक्स-रे उत्सर्जित करते हैं लेकिन धीरे-धीरे वे शक्ति खो देते हैं और ऑप्टिकल तरंगों और फिर रेडियो तरंगों के बराबर कम-ऊर्जावान प्रकाश का उत्सर्जन करना शुरू कर देते हैं। भले ही इन सभी रोशनी की दिशा समान थी, यह स्पष्ट था कि एक्स-रे सबसे अधिक ध्रुवीकृत थे।

शोधकर्ताओं ने सबूत पाया कि ये कण सक्रिय हो गए और एक्स-रे उत्सर्जित हो गए जब वे धारा के अंदर बाहर की ओर फैलने वाली शॉक वेव से टकराए।

मार्केरियन 501 की टिप्पणियों ने एक्स-रे ध्रुवीकरण की सीमा को मापा 10 प्रतिशत है, जो ऑप्टिकल लाइट से दोगुना है जो ब्लैक होल से और दूर है।

“सैद्धांतिक मॉडल के साथ इन निष्कर्षों का मूल्यांकन करने से साबित हुआ कि एक सदमे की लहर ने जेट कणों को गति दी है। एक शॉक वेव तब उत्पन्न होती है जब कोई चीज आसपास के पदार्थों की ध्वनि की गति से तेज गति से टकराती है। कहा नासा।

“चूंकि सदमे की लहर क्षेत्र को पार करती है, चुंबकीय विषय मजबूत हो जाता है, और कणों की शक्ति बढ़ जाती है,” मार्शर ने कहा। “शॉक वेव बनाने वाले कपड़े की गति शक्ति से शक्ति आती है।”

लेकिन फिर भी कई सवाल बने हुए हैं। शुरुआत करने के लिए, उन शॉक वेव्स की उत्पत्ति एक थ्रिलर बनी हुई है। यह परिकल्पना की गई है कि जेट की धारा के भीतर किसी प्रकार की गड़बड़ी के कारण ऐसा होता है, जेट या तनाव के अंदर कण टकराव के बराबर परिवर्तन इसकी सीमा के करीब। ये गड़बड़ी जेट के एक हिस्से को सुपरसोनिक में विकसित करने के लिए ट्रिगर करती है।

समय के साथ इसकी किरणों का ध्रुवीकरण बदलता है या नहीं, यह देखने के लिए वैज्ञानिक मार्करियन 501 ब्लेज़र का अवलोकन करना जारी रखेंगे। IXPE अपने मिशन के दौरान अन्य ब्लेज़र्स पर भी नज़र रखेगा।


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